6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
5.1.3. Simulação da contaminação pontual na rede em situação habitual e de
Utilizou-se os mesmos nós de referência utilizados nas simulações anteriores para se observar o comportamento do CRL frente a contaminação no interior da rede. Na Figura 5.13 apresenta-se os nós representantes das quadras QI/QL 02, QI/QL 07 e QL 15 onde nota- se uma concentração de cloro bem inferior da apresentada na situação operacional habitual. Apenas as localidades mais próximas ao reservatório mantiveram concentração de CRL na rede superior ao valor mínimo permissível. O nó de meio de rede, localizado na altura da QI/QL 07 possui decaimento do cloro residual semelhante ao padrão de consumo da região, entretanto, apresenta picos de concentração de CRL (0,23 mg/L) nas horas de menor consumo, próximo às 00:00 horas dos dias de simulação, além de apresentar concentração de 0,17 mg/L na hora de maior consumo dos dias simulados, valor este menor que o recomendado pela Portaria 2.914/2011. Já o ultimo nó analisado “n9”, de fim de rede, possui concentrações de CLR quase insignificantes, isso se deve ao fato da água em transporte possuir grande concentração de matéria orgânica, a qual está reagindo com o cloro presente na vazão de abastecimento que procura consumir tal contaminação, a fim de preservar a qualidade da água de consumo. Como trata-se de um dos últimos nós da rede, o cloro já passou por reações de parede nas adutoras, além das reações no próprio escoamento durante as horas de transporte até atingir as ligações prediais da QL 15, além de ter consumo bastante acentuado no ponto de contaminação, logo a jusante da ETA Lago Norte.
A média de concentração de CRL nas tubulações das QI/QL 07 e QI/QL 08 está em torno de 0,2 mg/L, além de se manter acima desse valor na maior parte das horas dos dias de simulação, como ilustra a Figura 5.14. Já a média da concentração dos nós do fim da rede não atinge a marca de 0,07mg/L, como é possível observar na Figura 5.15, provando que a concentração de cloro residual livre que deixa a ETA Lago Norte não é suficiente para consumir uma possível contaminação e manter a concentração desse agente de desinfecção superior aos valores mínimos permissíveis.
Para esse cenário de simulação, nota-se que há uma variação brusca no decaimento do cloro nas primeiras horas de simulação, mas que após as primeiras 36 horas, se estabelece um padrão de decaimento do CRL presente na rede, indicando que para essa situação o regime permanente se estabelece as 36:00. O restabelecimento da vazão nos nós se faz com atrasos semelhantes aos retratados nas simulações anteriores, sendo este diretamente proporcional à distância dos pontos analisados e do reservatório de abastecimento do Lago Norte.
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Figura 5.13 Decaimento do cloro residual livre durante as 168 horas de simulação diante de possível contaminação por matéria orgânica para as QI/QL 02, QI/QL 07 e QL 15.
Figura 5.14 Decaimento do cloro residual livre durante as 168 horas de simulação diante de possível contaminação por matéria orgânica para as QI/QL 07 e 08
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Figura 5.15 Decaimento do cloro residual livre durante as 168 horas de simulação diante de possível contaminação por matéria orgânica para a QL 15
A Figura 5.16 retrata o decaimento de residual do cloro livre na rede em situação de racionamento com possível contaminação por matéria orgânica a jusante da ETA Lago Norte. Estabelece-se o regime permanente após as primeiras 36 horas de simulação, notando o padrão de decaimento do CRL esperado para tal situação, mas nota-se que ao longo das 216 horas de simulação apenas o nó “n1” mante-se a maior parte do tempo com concentrações superiores ao mínimo permissível de 0,2 mg/L, evidenciando que o consumo de cloro é tão acentuado no ponto de contaminação que a concentração que de fato atinge a rede de abastecimento consegue manter em a concentração mínima permissível de residual de cloro livre na rede apenas as quadras mais próximas ao reservatório de abastecimento do Lago Norte.
No dia de racionamento, durante as 24 horas de intermitência, nota-se decaimento do cloro semelhante ao evidenciado no item 5.1.2, em que todos os três nós analisados têm registros de concentração de CRL inferior a 0,2 mg/L.
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Figura 5.16 Decaimento do cloro residual livre em situação operacional de racionamento diante de possível contaminação por matéria orgânica para as QI/QL 02, QI/QL 07 e QL
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6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Foram realizadas todas as etapas de simulação propostas nos objetivos deste estudo, sendo possível a análise dos componentes do sistema de distribuição de água da Região Administrativa do Lago Norte através de arquivos fornecidos pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (Caesb). Foi possível a elaboração de um arquivo, em formato EPANET, com a configuração, o mais semelhante possível, da real rede de distribuição de água do Lago Norte. Pela ausência de alguns dados de determinadas instalações da rede e características operacionais do sistema fez-se necessária a simplificação da mesma para que as simulações hidráulicas e de qualidade da água fossem realizadas com sucesso.
Com a análise do decaimento do cloro residual livre no interior da rede de distribuição de água da área de estudo, foi possível notar que o mesmo tem forte relação com o material componente das tubulações da rede, apresenta comportamento das reações no interior do sistema de abastecimento semelhante ao do padrão de consumo da região, além de apresentar forte relação com a distância do ponto de analise com o reservatório e ETA Lago Norte, apresentando menores concentrações de CRL nos pontos mais distante da Estação de Tratamento de água emergencial do Lago Norte. Também foi possível observar que o consumo de cloro residual livre foi mais acentuado nas adutoras da rede, compostas por ferro fundido, diminuindo a concentração de cloro que chegara as ligações prediais da rede, compostas por tubulações de PEAD (polietileno de alta densidade).
Ao se analisar os dados de medição da concentração de cloro residual livre no interior da rede e dos reservatórios do Lago Norte observou-se que, em média, a ETA libera uma concentração de 1,25 mg/L de cloro na rede, mas que no ano de 2017, durantes os meses finais do ano, a média de concentração de CRL no interior da rede foi de apenas 0,06mg/L e ao analisar tal concentração através de simulação no software EPANET nota-se que por mais de 24 horas a rede de distribuição de água encontrou-se com concentração inferior a mínima permissível, de 0,2 mg/L, sendo esta situação ainda mais preocupante nos nós finais da rede.
Em relação as situações de intermitência, foi possível observar um decaimento mais acentuado do cloro residual livre nas tubulações da rede durante as 24 horas de racionamento, esse consumo de cloro tem maior porcentagem de iteração cinética relacionada as reações de parede, indicando reações do CRL com o material das tubulações
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da rede e com possíveis biofilmes ali presentes. Quando se fez a simulação do decaimento do cloro frente ao cenário de pior concentração de CRL na rede, de acordo com os dados de 2017, e em situação de intermitência, observou-se que o decaimento deste nas 24 horas de intermitência foi ainda mais acentuado.
Em relação ao comportamento do cloro residual livre diante a simulação de contaminação por matéria orgânica, nota-se que a concentração de desinfetante que sai da ETA Lago Norte não é suficiente para combater a contaminação e manter a concentração nas tubulações da rede superior a 0,2 mg/L, pois é notório um acentuado consumo dessa concentração nas mediações da ETA, próximo ao ponto de contaminação, além das reações que se mantem ao longo do seio do escoamento por toda a rede e as reações de parede que ocorrem habitualmente. Assim, sugere-se para estudos futuros a análise da eficiência desse valor de concentração de CRL de saída da ETA frente a outros tipos e cenários de contaminação na rede.
Por fazer uso de coeficiente de decaimento de cloro residual livre de outra região do país (Maringá – PR) devido à ausência de estudos que visaram a determinação destes para o DF através de análises laboratoriais como testes de garrafa, em trabalho futuros, recomenda-se a realização de tais teste, para se obter uma simulação ainda mais representativa da realidade de operação do sistema de distribuição de água do Lago Norte.
Além disso, sugere-se medição em campo da concentração de cloro residual livre na rede, nos pontos analisados neste trabalho, para efetiva calibração do modelo no software EPANET, assim minimizando as variações bruscas de decaimento do residual de cloro evidenciados no presente estudo.
Também sugere-se uma exigência maior da Caesb, no fornecimento de tais dados, para maior representatividade da realidade operacional do sistema em estudos futuros.
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